第四章知識(shí)表示概述表示觀(guān)表示方法人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第1頁(yè)第四章知識(shí)表示方法概述表示觀(guān)表示方法人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第2頁(yè)概述人工智能研究中最基本問(wèn)題之一在知識(shí)處理中總要問(wèn)到：“怎樣表示知識(shí)？”，“知識(shí)是用什么來(lái)表示?”。怎樣使機(jī)器能懂，能對(duì)之進(jìn)行處理，并能以一個(gè)人類(lèi)能了解方式將處理結(jié)果告訴人們。

在A(yíng)I系統(tǒng)中，給出一個(gè)清楚簡(jiǎn)練描述是很困難。有研究報(bào)道認(rèn)為。嚴(yán)格地說(shuō)AI對(duì)知識(shí)表示認(rèn)真、系統(tǒng)研究才剛才開(kāi)始。

人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第3頁(yè)概述知識(shí)定義（難以給出明確定義只能從不一樣側(cè)面加以了解）Feigenbaum：知識(shí)是經(jīng)過(guò)消減、塑造、解釋和轉(zhuǎn)換 信息。Bernstein：知識(shí)是由特定領(lǐng)域描述、關(guān)系和過(guò)程 組成。Hayes-roth：知識(shí)是事實(shí)、信念和啟發(fā)式規(guī)則。知識(shí)庫(kù)觀(guān)點(diǎn)：知識(shí)是某領(lǐng)域中所包括各相關(guān)方 面一個(gè)符號(hào)表示。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第4頁(yè)概述知識(shí)種類(lèi)事實(shí)性知識(shí)：采取直接表示形式 如：凡是猴子都有尾巴過(guò)程性知識(shí)：描述做某件事過(guò)程 如：電視維修法行為性知識(shí)：不直接給出事實(shí)本身，只給出它在某方面行為 如：微分方程、（事物內(nèi)涵）……..人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第5頁(yè)概述知識(shí)種類(lèi)……..實(shí)例性知識(shí)：只給出一些實(shí)例，知識(shí)藏在實(shí)例中。類(lèi)比性知識(shí):即不給出外延，也不給出內(nèi)涵，只給出它與其它事物一些相同之處 如：比喻、謎語(yǔ)元知識(shí)：相關(guān)知識(shí)知識(shí)。最主要元知識(shí)是怎樣使用知識(shí)知識(shí)，怎樣從知識(shí)庫(kù)中找到想要知識(shí)。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第6頁(yè)概述知識(shí)要素事實(shí)：事物分類(lèi)、屬性、事物間關(guān)系、科學(xué)事實(shí)、客觀(guān)事實(shí)等。（最低層知識(shí)）

規(guī)則：事物行動(dòng)、動(dòng)作和聯(lián)絡(luò)因果關(guān)系知識(shí)。（啟發(fā)式規(guī)則）?？刂疲寒?dāng)有多個(gè)動(dòng)作同時(shí)被激活時(shí)，選擇哪一個(gè)動(dòng)作來(lái)執(zhí)行知識(shí)。（技巧性）

元知識(shí)：高層知識(shí)。怎樣實(shí)用規(guī)則、解釋規(guī)則、校驗(yàn)規(guī)則、解釋程序結(jié)構(gòu)等知識(shí)。

人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第7頁(yè)概述知識(shí)表示定義知識(shí)表示研究用機(jī)器表示知識(shí)可行性、有效性普通方法。知識(shí)表示是理智推理部分理論。知識(shí)表示是有效計(jì)算載體知識(shí)表示是交流媒介（如語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)）人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第8頁(yè)概述選取知識(shí)表示原因表示范圍是否廣泛是否適于推理是否適于計(jì)算機(jī)處理是否有高效算法能否表示不準(zhǔn)確知識(shí)能否模塊化總之………知識(shí)和元知識(shí)能否用統(tǒng)一形式表示是否加入啟發(fā)信息過(guò)程性表示還是說(shuō)明性表示表示方法是否自然人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第9頁(yè)概述選取知識(shí)表示原因………..總之，人工智能問(wèn)題求解是以知識(shí)表示為基礎(chǔ)。怎樣將已取得相關(guān)知識(shí)以計(jì)算機(jī)內(nèi)部代碼形式加以合理地描述、存放、有效地利用便是表示應(yīng)處理問(wèn)題。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第10頁(yè)概述研究?jī)?nèi)容表示觀(guān)研究： 認(rèn)識(shí)論、本體論、知識(shí)工程表示方法研究：

直接法、代替法(局部、分布，…….)人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第11頁(yè)概述知識(shí)表示研究特點(diǎn)智能行為特有靈活性?！俺ＷR(shí)問(wèn)題”不能概括為一類(lèi)簡(jiǎn)練理論，是大量小理論集合。AI任務(wù)受到計(jì)算裝置約束。這造成了所采取“表示”必須同時(shí)滿(mǎn)足“刻畫(huà)智能現(xiàn)象”與“計(jì)算裝置能夠接收”，這兩個(gè)有時(shí)是矛盾條件。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第12頁(yè)第四章知識(shí)表示方法概述表示觀(guān)表示方法人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第13頁(yè)第四章知識(shí)表示方法概述表示觀(guān)表示方法人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第14頁(yè)表示觀(guān)認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)本體論表示觀(guān)知識(shí)工程表示觀(guān)表示觀(guān)即對(duì)于“什么是表示”這一基本問(wèn)題不一樣了解和采取方法論。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第15頁(yè)表示觀(guān)認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)本體論表示觀(guān)知識(shí)工程表示觀(guān)表示觀(guān)即對(duì)于“什么是表示”這一基本問(wèn)題不一樣了解和采取方法論。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第16頁(yè)表示觀(guān)

—認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)概述認(rèn)為表示是對(duì)自然世界表述，表示本身不顯示任何智能行為。其唯一作用就是攜帶知識(shí)。這意味著表示能夠獨(dú)立于啟發(fā)式來(lái)研究。最早出現(xiàn)于J.McCarthy與P.Hayes一篇文章中。此主張關(guān)鍵是將AI問(wèn)題分成兩部分：認(rèn)識(shí)論部分與啟發(fā)式部分。認(rèn)為AI關(guān)鍵任務(wù)就是“常識(shí)”形式化。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第17頁(yè)表示觀(guān)

—認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)討論主要問(wèn)題“知識(shí)不完全性”是認(rèn)識(shí)論學(xué)派討論最多情況。推理者知識(shí)是不完全，但卻是一致，其關(guān)鍵點(diǎn)是在保持知識(shí)一致性前提下得出新結(jié)論?！爸R(shí)不一致性”是常識(shí)另一類(lèi)性質(zhì)。例：教友派教徒是和平主義者，共和黨是好戰(zhàn)分子。已知某教授是教友派教徒，且是共和黨人。問(wèn)他是和平主義者嗎？“知識(shí)不確定性”是更復(fù)雜常識(shí)問(wèn)題。盡管Fuzzy、可信度理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等豐富了對(duì)常識(shí)不確定性研究方法。但還不能顯現(xiàn)地表示“可廢棄性”這個(gè)主要特征。大大限制了對(duì)智能行為“靈活性”描述。所以，在復(fù)雜問(wèn)題求解時(shí)，集成幾個(gè)方法是有吸引力想法?！俺ＷR(shí)相對(duì)性”，當(dāng)前在A(yíng)I中研究甚少。如，理論集合是有限，常識(shí)集合是無(wú)限。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第18頁(yè)表示觀(guān)

—認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)特點(diǎn)表示是在特定環(huán)境下對(duì)世界觀(guān)察結(jié)果。強(qiáng)調(diào)自然世界現(xiàn)象與表示之間因果關(guān)系。認(rèn)為啟發(fā)式方法不屬于表示研究?jī)?nèi)容。認(rèn)為對(duì)常識(shí)知識(shí)形式化是非常主要任務(wù)。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第19頁(yè)表示觀(guān)認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)本體論表示觀(guān)知識(shí)工程表示觀(guān)表示觀(guān)即對(duì)于“什么是表示”這一基本問(wèn)題不一樣了解和采取方法論。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第20頁(yè)表示觀(guān)認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)本體論表示觀(guān)知識(shí)工程表示觀(guān)表示觀(guān)即對(duì)于“什么是表示”這一基本問(wèn)題不一樣了解和采取方法論。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第21頁(yè)表示觀(guān)

—本體論表示觀(guān)概述該觀(guān)點(diǎn)是由D.Lenta提出。認(rèn)為表示是對(duì)自然世界一個(gè)近似，它要求了對(duì)待自然世界方式。即一個(gè)約定集合。表示是描述了關(guān)心一部分，逼真是不可能。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第22頁(yè)表示觀(guān)

—本體論表示觀(guān)主要處理問(wèn)題表示必定需要對(duì)世界某個(gè)部分給予尤其注意（聚集），而對(duì)世界另外部分衰減，以求到達(dá)有效求解。對(duì)世界能夠采取不一樣方式來(lái)記述。重視不是“其語(yǔ)言形式，而是其內(nèi)容”。此內(nèi)容不是一些特定領(lǐng)域特殊教授知識(shí)，而是自然世界中那些含有普通意義普通知識(shí)。（與知識(shí)工程不一樣）推理是表示觀(guān)中不可缺乏一部分。表示研究應(yīng)與啟發(fā)式搜索聯(lián)絡(luò)起來(lái)。認(rèn)為不考慮推理純粹表示是不存在?！斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第23頁(yè)表示觀(guān)

—本體論表示觀(guān)主要處理問(wèn)題……….計(jì)算效率無(wú)疑是表示關(guān)鍵問(wèn)題之一。即有效地知識(shí)組織及與領(lǐng)域相關(guān)啟發(fā)式知識(shí)是其提升計(jì)算效率伎倆。計(jì)算效率：不一樣于以前多用計(jì)算復(fù)雜性來(lái)衡量一個(gè)智能系統(tǒng)方法,而采取計(jì)算困難度來(lái)衡量。計(jì)算復(fù)雜性普通實(shí)質(zhì)算法在極端情況下特征。其實(shí)例分布往往不平衡。實(shí)例是人造能處理，實(shí)際問(wèn)題不能處理。計(jì)算困難度主要討論：計(jì)算復(fù)雜性分布與研究困難有多大問(wèn)題。如對(duì)大多數(shù)有價(jià)值實(shí)例碰到難以克服計(jì)算復(fù)雜性問(wèn)題，就研究怎樣克服。哪種語(yǔ)言作為表示形式不是最主要。尤其強(qiáng)調(diào)表示不是數(shù)據(jù)。這點(diǎn)與知識(shí)工程不一樣。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第24頁(yè)表示觀(guān)

—本體論表示觀(guān)本體論約定相對(duì)性電子線(xiàn)路分析： 假如從“電路是相互連接實(shí)體，信號(hào)順著連線(xiàn)瞬時(shí)地流動(dòng)”這個(gè)觀(guān)點(diǎn)，則存在著一個(gè)本體論。而假如從電動(dòng)力學(xué)來(lái)看，則存在另一個(gè)本體論。本體論研究者認(rèn)為再智能系統(tǒng)中，往往需要分成不一樣層次。每個(gè)層次含有其本體論約定。這對(duì)教授系統(tǒng)一類(lèi)問(wèn)題已被證實(shí)是有效。但………人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第25頁(yè)表示觀(guān)

—本體論表示觀(guān)本體論約定相對(duì)性………但要建立一個(gè)含有普通意義帶有普通知識(shí)知識(shí)庫(kù)，將會(huì)碰到“相對(duì)性”困難。因?yàn)椋偃缯驹诓灰粯涌茖W(xué)深度將造成不一樣本體論約定。那么，什么是其最終本體論約定呢？這是本體論表示觀(guān)至今未能處理問(wèn)題。M.Minsky說(shuō)明是有代表性：“在解釋非常復(fù)雜問(wèn)題時(shí)，我們將不得不一樣時(shí)使用幾個(gè)完全不一樣表示。這是因?yàn)?，每一個(gè)尤其表示都有其本身優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。對(duì)包括我們稱(chēng)為常識(shí)那些東西時(shí)，沒(méi)有一個(gè)表示能夠說(shuō)是足夠?！比斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第26頁(yè)表示觀(guān)

—本體論表示觀(guān)總結(jié)采取集成方法來(lái)克服理論不足所帶來(lái)困難，不但對(duì)“本體論”表示觀(guān)是必定。而且對(duì)其它兩種表示觀(guān)也是必定。

人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第27頁(yè)表示觀(guān)認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)本體論表示觀(guān)知識(shí)工程表示觀(guān)表示觀(guān)即對(duì)于“什么是表示”這一基本問(wèn)題不一樣了解和采取方法論。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第28頁(yè)表示觀(guān)認(rèn)識(shí)論表示觀(guān)本體論表示觀(guān)知識(shí)工程表示觀(guān)表示觀(guān)即對(duì)于“什么是表示”這一基本問(wèn)題不一樣了解和采取方法論。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第29頁(yè)表示觀(guān)

—知識(shí)工程表示觀(guān)最慣用表示法都反應(yīng)了知識(shí)工程表示觀(guān)。特點(diǎn)普通將表示了解為一類(lèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（邏輯）及在其上操作。對(duì)知識(shí)內(nèi)容更強(qiáng)調(diào)與領(lǐng)域相關(guān)，哪些是適合于這個(gè)領(lǐng)域，來(lái)自領(lǐng)域教授經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。強(qiáng)調(diào)工程實(shí)現(xiàn)性。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第30頁(yè)表示觀(guān)

—總結(jié)總結(jié)：不論持何種表示觀(guān)AI研究者都認(rèn)為，表示是刻畫(huà)智能行為理論。表示不論采取什么樣方式（包含數(shù)學(xué)或程序）所建立表示方法和立足于什么樣表示觀(guān)，均需要滿(mǎn)足與智能現(xiàn)象一致條件。鑒于智能現(xiàn)象復(fù)雜性，采取什么表示觀(guān)，應(yīng)該取決于所面臨問(wèn)題?；\統(tǒng)地強(qiáng)調(diào)好是沒(méi)有什么意義。近幾年一些研究者主張各種表示觀(guān)應(yīng)該相互滲透。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第31頁(yè)第四章知識(shí)表示方法概述表示觀(guān)表示方法人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第32頁(yè)第四章知識(shí)表示方法概述表示觀(guān)表示方法人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第33頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第34頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第35頁(yè)表示方法

—概述表示方法能夠分成2類(lèi)替換表示法局部表示類(lèi)：最充分也是正統(tǒng)AI最經(jīng)常使用分布表示法：對(duì)局部表示法在智能行為表述尚不夠充分而作補(bǔ)充。直接表示法： 正在引發(fā)越來(lái)越多AI研究者注意。（不可完全獨(dú)立：考慮到“任何表示方法必須被計(jì)算機(jī)所接收”這個(gè)先決條件，直接表示需要借助局部或部分表示形式。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第36頁(yè)表示方法

—概述表示方法直接表示局部表示分布表示陳說(shuō)性表示過(guò)程性表示語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示產(chǎn)生式表示邏輯表示框架表示腳本表示替換表示人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第37頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第38頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第39頁(yè)表示方法

—直接表示1963年由Gelernter提出。用于基于傳統(tǒng)歐氏幾何證實(shí)幾何定理證實(shí)器。它輸入是對(duì)前提和目標(biāo)陳說(shuō)以及圖示（圖示是用一系列坐標(biāo)來(lái)表示）。在證實(shí)過(guò)程中，證實(shí)器把圖示作為啟發(fā)式信息，排除在圖示中不正確子目標(biāo)。從而大大地降低了搜索空間。但……..人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第40頁(yè)表示方法

—直接表示1963年由Gelernter提出。用于基于傳統(tǒng)歐氏幾何證實(shí)幾何定理證實(shí)器。它輸入是對(duì)前提和目標(biāo)陳說(shuō)以及圖示（圖示是用一系列坐標(biāo)來(lái)表示）。在證實(shí)過(guò)程中，證實(shí)器把圖示作為啟發(fā)式信息，排除在圖示中不正確子目標(biāo)。從而大大地降低了搜索空間。但……..人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第41頁(yè)表示方法

—直接表示但，長(zhǎng)久以來(lái)直接表示沒(méi)有得到長(zhǎng)足發(fā)展。原因以下：計(jì)算機(jī)對(duì)直接表示信息難以處理。直接表示難以表示定量信息（語(yǔ)言設(shè)計(jì)失敗）直接表示不能描述自然世界全部信息這兩年直接表示有所發(fā)展，因?yàn)椋F(xiàn)在認(rèn)識(shí)到，能夠用其它媒體表示方法去補(bǔ)充直接表示不足?！獙⒈话l(fā)展成多媒體。引申研究是臨場(chǎng)AI與臨境技術(shù)。近幾年AI對(duì)自主智能系統(tǒng)研究（完全機(jī)器做人不干預(yù)）失望，造成對(duì)建立人機(jī)一體智能系統(tǒng)嘗試。這么系統(tǒng)所需環(huán)境要求是直接表示興起原因之一。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第42頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第43頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第44頁(yè)表示方法—邏輯表示法一階謂詞邏輯是謂詞邏輯中最直觀(guān)一個(gè)邏輯。它以謂詞形式來(lái)表示動(dòng)作主題、客體?？腕w能夠多個(gè)。

如：張三與李四打網(wǎng)球（ZhangandLiplaytennis），可寫(xiě)為：play(Zhang,Li,tennis) 這里謂詞是play，動(dòng)詞主體是Zhang和Li，而客體是tennis。謂詞邏輯規(guī)范表示式： P(x1,x2,x3,…)，這里P是謂詞,xi是主體與客體。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第45頁(yè)表示方法—邏輯表示法謂詞比命題愈加細(xì)致地刻畫(huà)知識(shí)：表示能力強(qiáng)如：北京是個(gè)城市，City(x) 把城市這個(gè)概念分割出來(lái)。把“城市”與“北京”兩個(gè)概念連接在一起，而且說(shuō)明“北京”是“城市”子概念。（有層）謂詞能夠代表改變情況如：City(北京),真。City(煤球)，假在不一樣知識(shí)之間建立聯(lián)絡(luò)……….人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第46頁(yè)表示方法—邏輯表示法在不一樣知識(shí)之間建立聯(lián)絡(luò)如：Human(x)→Lawed(x)，人人都受法律管制，x是同一個(gè)人。 Commit(x)→Punished(x)，x不一定是人也能夠是動(dòng)物。 而，{[Human(x)→Lawed(x)]→[commit(x)→Punished(x)]}， 意為假如因?yàn)槟硞€(gè)x是人而受法律管制，則這個(gè)人犯了罪就一定要受到處罰。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第47頁(yè)表示方法—邏輯表示法謂詞邏輯法是應(yīng)用最廣方法之一，其原因是：謂詞邏輯與數(shù)據(jù)庫(kù)，尤其是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)就有親密關(guān)系。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，邏輯代數(shù)表示式是謂詞表示式之一。所以，假如采取謂詞邏輯作為系統(tǒng)理論背景，則可將數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)擴(kuò)展改造成知識(shí)庫(kù)。一階謂詞邏輯含有完備邏輯推理算法。假如對(duì)邏輯一些外延擴(kuò)展后，則可把大部分知識(shí)表示成一階謂詞邏輯形式。（知識(shí)易表示）………..人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第48頁(yè)表示方法—邏輯表示法謂詞邏輯法是應(yīng)用最廣方法之一，其原因是：………..謂詞邏輯本身含有比較扎實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，知識(shí)表示方式?jīng)Q定了系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)。所以，對(duì)知識(shí)表示方式嚴(yán)密科學(xué)性要求就比較輕易得到滿(mǎn)足。這么對(duì)形式理論擴(kuò)展造成了整個(gè)系統(tǒng)框架發(fā)展。邏輯推理是公理集合中演繹而得出結(jié)論過(guò)程。因?yàn)檫壿嫾靶问较到y(tǒng)含有主要性質(zhì)，能夠確保知識(shí)庫(kù)中新舊知識(shí)在邏輯上一致性（或經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)一套處理過(guò)程檢驗(yàn)）、和所演繹出來(lái)結(jié)論正確性。而其它表示方法在這點(diǎn)上還不能與其相比。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第49頁(yè)表示方法—邏輯表示法為此邏輯表示法在實(shí)際人工智能系統(tǒng)上得到應(yīng)用。 例：p148存在問(wèn)題： 謂詞表示越細(xì)，推力越慢、效率越低，但表示清楚。實(shí)際中是要折衷。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第50頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第51頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第52頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法美國(guó)數(shù)學(xué)家Post，1943年提出了一個(gè)計(jì)算形式體系里所使用術(shù)語(yǔ)。主要是使用類(lèi)似文法規(guī)則，對(duì)符號(hào)串做替換運(yùn)算。這就是最早一個(gè)產(chǎn)生式系統(tǒng)。到了60年代，產(chǎn)生式系統(tǒng)成為認(rèn)知心理學(xué)研究人類(lèi)心理活動(dòng)中信息加工過(guò)程基礎(chǔ)，由此心理學(xué)家認(rèn)為，人腦對(duì)知識(shí)存放就是產(chǎn)生式形式。所以，用它來(lái)建立人類(lèi)認(rèn)知模型。到當(dāng)前為止，產(chǎn)生式系統(tǒng)已發(fā)展成為人工智能系統(tǒng)中最經(jīng)典最普遍一個(gè)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)生式表示方法是教授系統(tǒng)第一選擇知識(shí)表示方式。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第53頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法表示形式

普通用三元組（對(duì)象，屬性，值）或 （關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2）例：（Lee,Age,35）,(Friend,Lee,Chang)人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第54頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法產(chǎn)生式系統(tǒng)基本特征：

一組規(guī)則，即產(chǎn)生式本身。每個(gè)規(guī)則分左邊右邊。 如：天上下雨→地上濕→中國(guó)首都是北京 普通左邊表示情況，即什么條件。發(fā)生時(shí)產(chǎn)生式被調(diào)用。通慣用匹配方法和式情況。匹配成功時(shí)，執(zhí)行右邊要求動(dòng)作?！斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第55頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法產(chǎn)生式系統(tǒng)基本特征：…………數(shù)據(jù)庫(kù) 存放數(shù)據(jù)是組成產(chǎn)生式基本元素，又是產(chǎn)生式作用對(duì)象。這里數(shù)據(jù)是廣義常量、變量、多元組謂詞、表、圖像等。往往事實(shí)或斷言——知識(shí)元一個(gè)解釋程序 從匹配成功規(guī)則（可能不止一個(gè)）中選出一個(gè)加以執(zhí)行。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第56頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法推理方法： 正向、 反向、 雙向， 與或樹(shù)。例：P154人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第57頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法特點(diǎn)用產(chǎn)生式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)求解問(wèn)題過(guò)程和人類(lèi)求解問(wèn)題時(shí)思維很相像。因而能夠用它來(lái)模擬人類(lèi)求解問(wèn)題思維過(guò)程。能夠把產(chǎn)生式系統(tǒng)作為人工智能系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)單元或基本模型對(duì)待。就好像是積木世界中積木塊一樣。因而研究產(chǎn)生式系統(tǒng)基本問(wèn)題就含有普通意義。表示格式固定、形式單一、規(guī)則間相互獨(dú)立。所以建立輕易；推理方式單純、知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)分離，修改方便、輕易了解。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第58頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法優(yōu)點(diǎn)模塊性。 規(guī)則與規(guī)則之間相互獨(dú)立靈活性。 知識(shí)庫(kù)易于增加、修改、刪除自然性。 方便地表示教授啟發(fā)性知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)透明性。 易于保留動(dòng)作所產(chǎn)生改變、軌跡人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第59頁(yè)表示方法—產(chǎn)生式規(guī)則表示法缺點(diǎn)：知識(shí)庫(kù)維護(hù)難。效率低。為了模塊一致性了解難。因?yàn)橐?guī)則一致性彼此之間不能調(diào)用。應(yīng)用實(shí)例：用于化工工業(yè)測(cè)定分子結(jié)構(gòu)DENDRAL用于診療腦膜炎和血液病毒感染MYCIN預(yù)計(jì)礦藏PROSPECTOR人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第60頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第61頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第62頁(yè)表示方法—語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法概述1968年Quillian博士論文提議用一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)來(lái)描述人對(duì)事物認(rèn)知，實(shí)際上是對(duì)人腦功效模擬。邏輯和產(chǎn)生式表示方法慣用于表示相關(guān)領(lǐng)域中各個(gè)不一樣狀態(tài)間關(guān)系。然而用于表示一個(gè)事物同其各個(gè)部分間分類(lèi)知識(shí)就不方便了。槽和填槽表示方法便于表示這種分類(lèi)知識(shí)。這種表示方法包含語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架、概念隸屬和腳本。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)方法特點(diǎn)就在于提出了槽和填槽結(jié)構(gòu)。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)同一階邏輯有相同能力。多用于自然語(yǔ)言處理。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第63頁(yè)表示方法—語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法表示形式每一個(gè)要表示事實(shí)用一個(gè)“結(jié)點(diǎn)”表示，而事實(shí)之間關(guān)系用“弧線(xiàn)”表示。即，有向圖表示三元組，（結(jié)點(diǎn)1，弧，結(jié)點(diǎn)2）連接而成。推理特點(diǎn)不十分明了，有繼承規(guī)則。能夠用關(guān)系如：組員聯(lián)絡(luò)、特征聯(lián)絡(luò)、相互作用聯(lián)絡(luò)、集合聯(lián)絡(luò)、合成聯(lián)絡(luò)、因果聯(lián)絡(luò)、活動(dòng)方式聯(lián)式、活動(dòng)目標(biāo)聯(lián)絡(luò)、蘊(yùn)含聯(lián)絡(luò)等。還能夠?qū)⒄Z(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)引入邏輯含義。表示∧，∨，～關(guān)系，是用歸結(jié)推理法。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第64頁(yè)表示方法—語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法結(jié)論語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)圖好處是直觀(guān)、清楚缺點(diǎn)是表示范圍有限。如，一旦有十個(gè)結(jié)點(diǎn)，而且各結(jié)點(diǎn)之間又有聯(lián)絡(luò)，則這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就極難辨請(qǐng)了。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第65頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第66頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第67頁(yè)表示方法—框架表示法概述1975年Minsky在論文中提出了框架理論。他從心理學(xué)證據(jù)出發(fā)，認(rèn)為人知識(shí)以框架結(jié)構(gòu)記存在人腦中。當(dāng)人們面臨新情況，或?qū)?wèn)題看法有主要改變時(shí)，總是從自己記憶中找出一個(gè)適當(dāng)框架，然后依據(jù)細(xì)節(jié)加以修改補(bǔ)充，從而形成對(duì)新觀(guān)察到事物認(rèn)識(shí)。人類(lèi)對(duì)于一件事了解，表現(xiàn)在對(duì)于這件實(shí)物諸方面，即屬性了解。掌握了事物屬性，也就有了關(guān)于事物知識(shí)，知識(shí)表示是隸屬性描述開(kāi)始。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第68頁(yè)表示方法—框架表示法定義框架是由若干個(gè)結(jié)點(diǎn)和關(guān)系（統(tǒng)稱(chēng)為槽）組成網(wǎng)絡(luò)。是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)普通化形式一個(gè)結(jié)構(gòu)。同語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有本質(zhì)區(qū)分。如書(shū)上所表示如將語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)間弧上標(biāo)注也放到槽內(nèi)就成了框架表示形式。表示形式：由框架名、槽名、側(cè)面、值組成推理方法：沒(méi)有固定推理機(jī)理。但和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)一樣遵照匹配和繼承原理。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第69頁(yè)表示方法—框架表示法性質(zhì)對(duì)事物進(jìn)行描述。而且對(duì)其中一些細(xì)節(jié)做深入描述。則可將其擴(kuò)充為另外一些框架。如：汽車(chē)載貨或人能夠經(jīng)過(guò)它對(duì)一些從感官中沒(méi)有直接得到信息進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)于人來(lái)說(shuō)這種功效是很強(qiáng)。如：一想到桌子就能夠想到它腿形狀與位置。能夠在它基礎(chǔ)上進(jìn)行判斷推理。可經(jīng)過(guò)它來(lái)認(rèn)識(shí)某一類(lèi)事物。能夠經(jīng)過(guò)一系列實(shí)例來(lái)修正框架對(duì)一些事物不完整描述。（填充空框架，修改默認(rèn)值）人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第70頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第71頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第72頁(yè)表示方法—腳本表示法腳本方式是采取一個(gè)專(zhuān)用框架，用來(lái)表示特定領(lǐng)域知識(shí)。腳本經(jīng)過(guò)一些元語(yǔ)作為槽名來(lái)表代要表示對(duì)象基本行為。有些象電影劇本。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第73頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第74頁(yè)表示方法概述直接表示邏輯表示產(chǎn)生式規(guī)則表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法框架表示法腳本方法過(guò)程表示混合型知識(shí)表示方法面向?qū)ο蟊硎痉椒ㄈ斯ぶ悄苤R(shí)表示方法培訓(xùn)課件第75頁(yè)表示方法—過(guò)程表示法前面幾個(gè)知識(shí)表示方法均是知識(shí)和事實(shí)一個(gè)靜止表示方法。我們稱(chēng)這類(lèi)知識(shí)表示方式為陳說(shuō)式表示。它所強(qiáng)調(diào)是事物所包括對(duì)象是什么，是對(duì)事物相關(guān)知識(shí)靜態(tài)描述，是知識(shí)一個(gè)顯式、說(shuō)明性知識(shí)表示形式。說(shuō)明性表示知識(shí)給出事物本身屬性及事物之間相互關(guān)系。對(duì)問(wèn)題解答就隱含在這些知識(shí)之中。而過(guò)程性知識(shí)則給出處理一個(gè)問(wèn)題詳細(xì)過(guò)程。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第76頁(yè)表示方法—過(guò)程表示法說(shuō)明性知識(shí)和過(guò)程性知識(shí)相比：說(shuō)明性知識(shí)比較簡(jiǎn)明、清楚、可靠、便于修改。但往往效率低。過(guò)程性知識(shí)比較直截了當(dāng)，效率高。但因?yàn)樵敿?xì)地給出了處理過(guò)程，使這種知識(shí)表示顯得復(fù)雜、不直觀(guān)、輕易犯錯(cuò)、不便于修改。實(shí)際上，說(shuō)明性表示和過(guò)程性表示實(shí)際上沒(méi)有絕正確分界限。所以，任何說(shuō)明性知識(shí)假如要被實(shí)際使用，必須有一個(gè)對(duì)應(yīng)過(guò)程去解釋執(zhí)行它。對(duì)于一個(gè)以使用說(shuō)明性表示為主系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這種過(guò)程往往是隱含在系統(tǒng)之中，而不是面向用戶(hù)。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第77頁(yè)表示方法—過(guò)程表示法知識(shí)過(guò)程性?xún)蓚€(gè)含義：含義1：把處理一個(gè)問(wèn)題過(guò)程描述出來(lái)。能夠稱(chēng)它為解題知識(shí)過(guò)程表示。含義2：把客觀(guān)事物發(fā)展過(guò)程用某種方式表示出來(lái)。在一些情況下，這兩種含義是極難決然分開(kāi)。如，任何一個(gè)解題系統(tǒng)基本組成都是一個(gè)數(shù)據(jù)集，一組運(yùn)算符和一個(gè)解釋程序。過(guò)程性知識(shí)使用狀態(tài)來(lái)表示，在狀態(tài)空間運(yùn)作。人工智能之知識(shí)表示方法培訓(xùn)課件第78頁(yè)表示方法—過(guò)程表示法過(guò)程式表示定義：過(guò)程式表示就是將相關(guān)某一問(wèn)題領(lǐng)域知識(shí)連同怎樣使用這些知識(shí)方法均隱式地表示為一個(gè)求